[发明专利]霍尔元件温度漂移校正方法、电机及其控制方法、电器及计算机可读存储介质

说明书

本发明提供一种霍尔元件温度漂移校正方法、电机及其控制方法、电器及计算机可读存储介质，该方法包括获取霍尔元件输出电压信号，根据电压信号计算基准换相时刻；并且，获取霍尔元件的环境温度，根据环境温度确定换相滞后时间；根据基准换相时刻与换相滞后时间计算实际换相时刻，并在下一霍尔周期的实际换相时刻输出换相信号。本发明还提供实现上述方法的电机、电机控制方法以及计算机可读存储介质。本发明能够提高实际换相时间计算的准确性以及效率，减少控制器的计算量。

技术领域

本发明涉及电机控制领域，具体地，是一种霍尔元件温度漂移校正方法，还涉及应用这种方法的电机以及电机的控制方法、具有这种电机的电器以及实现这种方法的计算机可读存储介质。

背景技术

直流电机广泛应用在各种电器中，例如空调器、洗衣机等家用电器大量使用直流电机。直流电机工作时，需要对转子的位置进行检测，从而对加载到开关器件的脉冲调制信号的进行控制。因此，直流电机通常设置有霍尔传感器，霍尔传感器通常设置在直流电机的转子的上方，通过霍尔传感器输出的信号来判断转子的位置，并且根据霍尔传感器输出的信号来确定换相时刻。

通常，霍尔传感器分为霍尔IC和霍尔元件两种，由于霍尔元件的成本较低，得到广泛应用。但霍尔元件的输出电压幅值受温度影响较大，即存在较大的温度漂移特性，当霍尔元件所在的环境温度较高时，霍尔元件输出的电压信号的幅值会降低，并导致时换相时刻的延迟，电机的功率和效率因此会损失。

如图1所示，霍尔元件输出的电压信号包括两路信号，分别是HP信号与HN信号，图中上方的两路信号是在常温下霍尔元件输出的电压信号。采用霍尔元件检测转子位置的原理是：在电压信号过零点后，当HP信号的波形幅值大于HN信号的波形幅值0.3V时开始换相。从图1可见，在常温下，霍尔元件输出电压幅值较大，换相点在t1时刻，当电机温度升高后，霍尔元件的工作温度也随之升高，输出的电压信号的幅值降低，即HP信号的波形幅值与HN信号的波形幅值均减小，图1下方的两路信号是在高温环境下霍尔元件输出的电压信号。

从图1可见，在高温环境下，HP信号的波形幅值大于HN信号的波形幅值0.3V的时刻相比起常温时滞后，高温环境下HP信号的波形幅值大于HN信号的波形幅值0.3V的时刻是在t2时刻。从图1可见，电机真正的换相时刻应该是t1时刻，但在高温环境下，换相时刻延迟到t2时刻，t1时刻与t2时刻之间时间长度为T1，这一时间长度就是换相滞后时间。

对于单个霍尔周期T而言，在高温环境下，换相时刻t2滞后于常温下换相时刻t1的电角度为(T1/T)×360°，这种情况是由霍尔元件的温度漂移特性引起的，在这一情况下，直流电机将在t2时刻换相，将导致电机的功率和效率因此会损失，导致电器的能耗增加，不利于电器的节能。

为此，现有的一些直流电机采用补偿方式来解决霍尔元件的温度漂移问题，例如公开号为CN112067023A的中国发明专利申请就公开了一种两霍尔磁电编码器的角度值温漂补偿方法，该方法需要检测霍尔元件输出的电压值，并乘以温度漂移修正系数Ki得到一修正值，再进行查表进行温度漂移的修正。然而，这种方法需要乘上一个修正系数后再查表，计算量较大。由于直流电机是高速运行的，换相时刻的计算需要在极短时间内完成，现有的这种方法会导致换相时刻计算不够及时而导致换相时刻不准确，影响直流电机的及时换相。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种能够快速计算出换相时刻的霍尔元件温度漂移校正方法。

本发明的第二目的是提供一种应用上述霍尔元件温度漂移校正方法的电机控制方法。

本发明的第三目的是提供一种应用上述电机控制方法的电机。

本发明的第四目的是提供一种应用上述电机的电器。

本发明的第五目的是提供一种实现上述霍尔元件温度漂移校正方法或者电机控制方法的计算机可读存储介质。